2 курс / Нормальная физиология / Физиология пищеворения

Физиология пищеварения

Пищеварение в полости рта и желудке Сущность процесса пищеварения.

Сущность пищеварения заключается в том, что после необходимой механической обработки, т.е. размельчения и растирания пищи во рту, желудке и в тонком кишечнике происходит гидролиз белков, углеводов и жиров. Он проходит в два этапа - вначале в полости пищеварительного тракта происходит разрушение полимера до олигомеров, а затем - в области мембраны энтероцита (пристеночное, или мембранное пищеварение) - происходит окончательный гидролиз до мономеров - аминокислот, моносахаридов, жирных кислот,

моноглицеридов. Молекулы-мономеры с помощью специальных механизмов всасываются, т.е. реабсорбируются через апикальную поверхность энтероцитов и переходят в кровь или лимфу, откуда поступают в различные органы, проходя первоначально через систему воротной вены печени.

2. Роль полости рта в процессе пищеварения.

Пищеварение начинается в ротовой полости, где происходит механическая и химическая обработка пищи. Механическая обработка заключается в измельчении пищи, смачивании ее слюной и формировании пищевого комка. Химическая обработка происходит за счет ферментов, содержащихся в слюне.

В полость рта впадают протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных, подъязычных и множества мелких желез, находящихся на поверхности языка и в слизистой оболочке нёба и щек.

Околоушные железы и железы, расположенные на боковых поверхностях — серозные (белковые). Их секрет содержит много воды, белка и солей. Железы, расположенные на корне языка, твердом и мягком нёбе, относятся к слизистым слюнным железам,

секрет которых содержит много муцина. Подчелюстные и подъязычные железы являются смешанными.

3.Состав и свойства слюны Слюна, находящаяся в ротовой полости, является смешанной. Ее

рН равна 6,8-7,4. У взрослого человека за сутки образуется 0,5-2 л слюны. Она состоит из 99% воды и 1% сухого остатка. Сухой остаток представлен органическими и неорганическими веществами. Среди неорганических веществ — анионы хлоридов, бикарбонатов, сульфатов, фосфатов; катионы натрия, калия, кальция магния, а также микроэлементы: железо, медь, никель и др. Органические вещества слюны представлены в основном белками. Белковое слизистое вещество муцин склеивает отдельные частицы пищи и формирует пищевой комок.

Основными ферментами слюны являются амилаза и м а л ь т а з а , к о т о р ы е д е й с т в у ю т т о л ь к о в слабощелочной среде. Амилаза расщепляет

расщепляет ее до глюкозы. В слюне в небольших количествах обнаружены также

другие ферменты: гидролазы, оксиредуктазы, трансферазы, протеазы, пептидазы, кислая и щелочная фосфатазы. В слюне содержится белковое вещество

лизоцим (мурамидаза), обладающее бактерицидным действием. Пища находится в полости рта всего около 15 секунд, поэтому здесь не происходит полного

расщепления крахмала. Но пищеварение в ротовой полости имеет очень большое значение, так как является пусковым механизмом для функционирования желудочно-кишечного тракта и дальнейшего расщепления пищи.

Функции слюны

•Пищеварительная функция — о ней было сказано выше.

•Экскреторная функция . В составе слюны могут выделяться некоторые продукты обмена, такие как мочевина, мочевая кислота, лекарственные вещества (хинин, стрихнин), а также вещества, поступившие в организм (соли ртути, свинца, алкоголь).

•Защитная функция. Слюна обладает бактерицидным действием

бл а го д а р я с о д е р ж а н и ю л и з о ц и м а. М у ц и н с п о с о б е н нейтрализовать кислоты и щелочи. В слюне находится большое

количество иммуноглобулинов, что защищает организм от патогенной микрофлоры. В слюне обнаружены вещества, относящиеся к системе свертывания крови: факторы свертывания крови, обеспечивающие местный гемостаз; вещества, препятствующие свертыванию крови и обладающие фибринолитической активностью; вещество, стабилизирующее фибрин. Слюна защищает слизистую оболочку полости рта от пересыхания.

• Трофическая функция. Слюна является источником кальция, фосфора, цинка для формирования эмали зуба.

Приспособительный характер слюноотделения к различным пищевым и отвергаемым веществам.

Опыты, проведенные в лабораториях Павлова, Бабкина, и др., показали, что вне приема пищи у собак слюна не отделяется, а в период работы слюнная секреция хорошо приспособлена к раздражителям, поступающим в ротовую полость. Одним из наиболее сильных раздражителей слюноотделения является сухость пищи; чем пища суше, тем большее количество слюны на нее отделяется. На отвергаемые вещества выделяется более жидкая и бедная органическими веществами слюна. Однако, у человека слюна, выделяемая на пищевые и отвергаемые вещества, содержит примерно одинаковое количество ферментов и мало различается по рН и вязкости. Возможно, это связано с тем, что у человека отвергаемые вещества не смываются, как у собаки, а выплевываются.

В отличие от животных , у человека характер секреции слюны непрерывный. Это тесно связано с речевой функцией, так как слюна обеспечивает во время речи увлажнение слизистой ротовой полости, что улучшает ее резонирующие и звукообразующие свойства. Регуляция слюноотделения. Секреция слюнных желез связана с раздражением различных рецепторных полей и центральным действием н е к о т о р ы х г у м о р а л ь н ы х ф а к т о р о в.

Слюноотделение может также возбуждаться или тормозиться при введении в организм фармакологических агентов. Количество отделяемой слюны и ее

качественный состав в значительной степени зависят от состояния внутренней среды организма, уровня возбуждения пищевого, терморегуляторного и других нервных центров. Слюнные железы принимают участие в осуществлении нескольких функций. Центральный аппарат их регуляции обеспечивает приспособляемость слюноотделения преимущественно к тем потребностям организма, которые для него данный момент наиболее существенны.

В а ж н е й ш и м р е ц е п т о р н ы м п ол е м д л я в о з н и к н о в е н и я слюноотделения является полость рта. Слюноотделение возникает также при раздражении других рефлекторных зон, например, желудка, пищевода, терморецепторов (у собак). Слюноотделение может усиливаться или угнетаться при эмоциональном возбуждении, вызванном травмирующим или болевым воздействием. Описаны тормозные влияния на слюноотделение и проявление сухости во рту при отрицательных эмоциях (например, чувстве страха) у человека. Для стоматолога важно знать, что любые его манипуляции в полости рта у пациента могут вызывать обильное слюнотечение.

5. Общая характеристика процессов пищеварения в желудке. Процесс пищеварения в желудке можно условно поделить на химический и механический. Благодаря гладким мышцам, которые располагаются в стенках, происходит дельнейшее измельчение пищевого комочка. Если мышцы работают некорректно, медики говорят о «ленивом желудке».

В это же время, как в большой бетономешалке, происходит смешение еды и желудочного секрета, часть которого — пепсины, расщепляющие белки, и с о л я н а я к и с л о т а H C l — с п о с о б с т в у ю т превращению пищи в более простые вещества. Интересно, что у женщин желудочного сока вырабатывается почти на 30% меньше, чем у мужчин, чем и обусловлен их «волчий аппетит». Мышцы желудка постепенно продвигают получившуюся из пищи смесь на выход по направлению к двенадцатиперстной кишке. Этот

отдел желудка назван пилорическим или привратниковым. Это финальная часть пищеварения в желудке человека, далее, пройдя врата в виде сфинктера (сжимателя), бывшая еда попадет в кишку.

Если соляной кислоты выработано недостаточно (соответственно, пища не разложилась на простейшие составляющие), сфинктер не разожмется и еда задержится в желудке еще на некоторое время.

Только под воздействием HCl «привратник» раскроется, пропуская ее внутрь. Соляная же кислота, попав на стенки кишки, вызовет сокращение сфинктера. Так что прохождение полупереваренной пищи в кишку происходит поэтапно:

▪раздражение стенок сфинктера с желудочной стороны кислотой;

▪прохождение части пищи в двенадцатиперстную кишку;

▪раздражение сфинктера кислотой со стороны кишки;

▪рефлекторное сжатие;

▪уравновешивание поступившей кислой порции щелочной средой кишки;

▪ослабление сфинктера,

▪и снова все сначала, пока вся еда не попадет из желудка в кишечник.

6.Состав и свойства желудочного сока.

У взрослого человека в течение суток образуется и выделяется около 2-2,5 л желудочного сока. Желудочный сок имеет кислую реакцию (рН 1,5- 1,8). В его состав входят вода — 99% и сухой остаток — 1%. Сухой остаток представлен органическими и неорганическими веществами. Главный неорганический компонент желудочного сока — соляная кислота, которая находится в свободном и связанном с протеинами состоянии. Соляная кислота выполняет ряд функций:

•способствует денатурации и набуханию белков в желудке, что облегчает их последующее расщепление пепсинами;

•активирует пепсиногены и превращает их в пепсины;

•создает кислую среду, необходимую для действия ферментов желудочного сока;

•обеспечивает антибактериальное действие желудочного сока;

•способствует нормальной эвакуации пищи из желудка: открытию пилорического сфинктера со стороны желудка и закрытию со

стороны 12-перстной кишки;

• возбуждает панкреатическую секрецию.

Кроме того, в желудочном соке содержатся следующие неорганические вещества: хлориды, бикарбонаты, сульфаты, фосфаты, натрий, калий, кальций, магний и др.

В состав органических веществ входят протеолитические ферменты, главную роль среди которых играют пепсины. Пепсины выделяются в неактивной форме в виде пепсиногенов. Под влиянием соляной кислоты они активируются. Оптимум

протеазной активности находится при рН 1,5-2,0. Они расщепляют белки до альбумоз и пептонов. Гастриксин гидролизует белки при рН 3,2-3,5. Реннин (химозин) вызывает створаживание молока в присутствии ионов кальция, так как переводит растворимый белок казеиноген в нерастворимую форму — казеин.

Вжелудочном соке имеются также и непротеолитические ферменты. Желудочная липаза мало активна и расщепляет только эмульгированные жиры.

Вжелудке продолжается гидролиз углеводов под влиянием ферментов слюны. Это становится

возможным потому, что пищевой комок, попавший в

желудок, пропитывается кислым желудочным соком постепенно, И в это время во внутренних слоях пищевого комка в щелочной среде продолжается действие ферментов

слюны.

В с о с т а в о р г а н и ч е с к и х в е щ е с т в в х о д и т л и з о ц и м, обеспечивающий бактерицидные свойства желудочного сока. Желудочная слизь, содержащая муцин, защищает слизистую оболочку желудка от механических и химических раздражении и от самопереваривания.

В

7. Регуляция желудочной секреции.

Железы желудка вне процесса пищеварения выделяют только слизь и пилорический сок. Отделение желудочного сока начинается при виде, запахе пищи, поступлении ее в ротовую полость. Процесс желудочного сокоотделения можно разделить на несколько фаз: сложно-рефлекторную (мозговую), желудочную и кишечную.

Сложно-рефлекторная (мозговая) фаза включает условнорефлекторный и безусловно-рефлекторный механизмы.

• Условно-рефлекторное отделение желудочного сока происходит при раздражении обонятельных, зрительных, слуховых рецепторов (запах, вид пищи, звуковые раздражители, связанные с приготовлением пищи, разговорами о пище). В результате синтеза афферентных зрительных, слуховых и обонятельных

раздражении в таламусе, гипоталамусе, лимбической системе и коре больших полушарий головного мозга повышается возбудимость нейронов пищеварительного бульбарного центра и создаются условия для запуска секреторной активности желудочных желез. Сок, выделяющийся при этом, И. П. Павлов назвал запальным, или аппетитным.

•Безусловно-рефлекторное желудочное сокоотделение

начинается с момента попадания пищи в ротовую полость и связано с возбуждением рецепторов ротовой полости, глотки, пищевода. Импульсы по афферентным волокнам язычного ( V пара черепно-мозговых нервов), языкоглоточного ( IX пара) и верхнего гортанного (X пара) нервов поступают в центр желудочного сокоотделения в продолговатом мозге. От центра импульсы по эфферентным волокнам блуждающего нерва передаются к железам желудка, что приводит к усилению секреции. Сок, выделяющийся в первую фазу желудочной секреции, обладает большой протеолитической активностью и имеет большое значение для пищеварения, так как благодаря ему желудок оказывается заранее подготовленным к приему пищи. Торможение секреции желудочного сока происходит за счет раздражения эфферентных симпатических волокон, идущих из центров спинного мозга.

Желудочная фаза секреции наступает с момента попадания пищи в желудок. Эта фаза реализуется за счет блуждающего нерва, внутриорганного отдела нервной системы и гуморальных факторов. Желудочная секреция в эту фазу обусловлена раздражением пищей рецепторов слизистой желудка, откуда импульсы передаются по афферентным волокнам блуждающего нерва в продолговатый мозг, а затем по эфферентным волокнам блуждающего нерва поступают к секреторным клеткам. (По просьбам людей с веба добавляю информацию, связанную с клетками (доп. информация, к ознакомлению )) Блуждающий нерв оказывает свое влияние на желудочную секрецию несколькими путями: прямой контакт с главными, обкладочными и добавочными клетками желудочных желез (возбуждение ацетилхолином М- холинорецепторов), через внутриорганную нервную систему и через гуморальное звено, так как волокна блуждающего нерва иннервируют G-клетки пилорической части желудка, которые

продуцируют гастрин. Гастрин повышает активность главных, но в большей степени обкладочных клеток. В то же время продукция гастрина увеличивается под влиянием экстрактивных веществ

мяса, овощей, продуктов переваривания белков, бомбезина. Снижение рН в антральном отделе желудка уменьшает высвобождение гастрина. Под влиянием блуждающего нерва повышается также секреция гистамина ЕС2-клетками желудка. Гистамин, взаимодействуя с Н2-гистаминовыми рецепторами обкладочных клеток, повышает секрецию желудочного сока высокой кислотности с низким содержанием пепсинов. К числу химических веществ, способных оказывать непосредственное влияние на секрецию желез слизистой оболочки желудка, относятся экстрактивные вещества мяса, овощей, спирты, продукты расщепления белков (альбумозы и пептоны).

Пищеварение в кишечнике. 1. Состав и свойства панкреатического сока.

Внешнесекреторная деятельность поджелудочной железы заключается в образовании и выделении в двенадцатиперстную кишку 1,5-2,0 л панкреатического сока. В состав поджелудочного

сока входят вода и сухой остаток (0,12%), который представлен неорганическими и органическими веществами. В соке содержатся катионы Na+, Ca2+, К+, М g2+ и анионы Cl-, SO32-, HPO42-. Особенно много в нем бикарбонатов, благодаря которым рН сока равна 7,8-8,5. Ферменты поджелудочного сока активны в слабощелочной среде.

Панкреатический сок представлен протеолитическими, л и п ол и т и ч е с к и м и и а м и л ол и т и ч е с к и м и ф е р м е н т а м и,

переваривающими белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Альфа-амилаза, липаза и нуклеаза секретируются в активном состоянии; протеазы — в виде проэнзимов.

Альфа-амилаза поджелудочной железы расщепляет полисахариды до олиго-, ди-и моносахаридов. Нуклеиновые кислоты расщепляются рибо- и дезоксирибонуклеазами.

Панкреатическая липаза, активная в присутствии солей желчных кислот, действует на липиды, расщепляя их до моноглицеридов и жирных кислот. На липиды действуют также фосфолипаза А и

эстераза. В присутствии ионов кальция гидролиз жиров усиливается. Протеолитические ферменты секретируются в виде проэнзимов — трипсиногена, химотрипсиногена, прокарбоксипептидазы А и В,

проэластазы. Под влиянием энтерокиназы двенадцатиперстной кишки трипсиноген превращается в трипсин. Затем трипсин действует автокаталитически на оставшееся количество трипсиногена и на другие пропептидазы, превращая их в активные ферменты. Трипсин, химотрипсин, эластаза расщепляют премущественно внутренние пептидные связи белков пищи, в результате чего образуются низкомолекулярные пептиды и аминокислоты. Карбоксипептидазы А и В расщепляют С-концевые связи в белках и пептидах.

2.Регуляция панкреатической секреции.

Регуляция поджелудочной экзокринной секреции осуществляется нервными и гуморальными механизмами. Блуждающий нерв усиливает секрецию поджелудочной железы. Симпатические нервы уменьшают количество секрета, но усиливают синтез органических веществ (бета-адренергический эффект). Снижение с е к р е ц и и п р о и с х о д и т т а к ж е и з а с ч е т у м е н ь ш е н и я кровоснабжения поджелудочной железы путем сужения кровеносных сосудов (альфа-адренергический эффект). Напряженная физическая и умственная работа, боль, сон вызывают торможение секреции. Пищевые продукты, усиливающие секрецию соляной кислоты в желудке (экстрактивные вещества мяса, овощей, продукты переваривания белков), стимулируют выработку секретина, а значит, приводят к выделению поджелудочного сока, богатого бикарбонатами. Продукты начального гидролиза белков и жиров стимулируют

секрецию холецистокинина который, в свою очередь, способствует выделению сока с большим количеством ферментов. Таким образом, при

длительном преобладании в пищевом рационе только углеводов, или белков, или жиров происходит и соответствующее изменение ферментного состава панкреатического сока. Поджелудочная железа обладает и внутрисекреторной активностью, продуцируя инсулин, глюкагон, соматостатин, панкреатический полипептид, серотонин, гастрин.

3. Роль желчи в пищеварении. Состав и свойства желчи. Большое значение в пищеварении отводится печени, в которой образуется желчь, играющая огромную роль в переваривании жиров. Образование желчи происходит в печени постоянно под влиянием гуморальных факторов, особенно гормонов. Такие гормоны как секретин, панкреозимин, АКТГ, гидрокортизон, в а з о п р е с и н, о к а з ы в а ю т п о с т о я н н о е стимулирующее действие на процесс желчеобразования. Большое значение в желчеобразовании отводится уровню желчных кислот в крови. Так, если их количество увеличивается то, по принципу о б р а т н о й с в я з и, ж ел ч е о б р а з о в а н и е

тормозится, уровень желчных кислот в крови у м е н ь ш а е т с я - ж е л ч е о б р а з о в а н и е стимулируется. Определенное значение имеет соляная кислота, поступающая из желудка в 12-перстную кишку. Образование желчи идет в два этапа. Вначале образуется

первичная желчь, которая является результатом различных видов транспорта: фильтрации (вода и др.), основанной на разности гидростатических давлений; диффузией, в основе которой лежит концентрационный механизм; активного транспорта (кальций, натрий, глюкоза, аминокислоты и др.). Многие вещества, содержащиеся в первичной желчи, в результате этих видов транспорта поступают в желчные протоки из крови, другие (желчные кислоты, холестерин) - являются результатом синтетической деятельности гепатоцитов .